潛艇是如何控制上浮和下潛的

機極級技

4 }7 K1 O# f' f) g/ N( z4 D潛艇‍

潛艇也叫潛水艇，潛水船甚至還有一個別稱叫黑魚,，它就是一種能夠在水中持續(xù)潛行一段時間和距離的艦艇,。

+ J2 Q/ L9 `5 P7 A/ E

潛艇的種類和大小有很多，既有只能容下一個操作人員下潛數(shù)小時的民用潛水探測器,，又有能容下上百人,，持續(xù)潛航幾個月的戰(zhàn)略性打擊核潛艇。

' H) ^& g5 r( f( q3 M

幻想潛水艇

- |, u+ T: P: p9 h% F

潛艇的應(yīng)用也非常的廣泛,，在軍事,，科學(xué)考察，搜索救援,，海底電纜維修以及水下旅游觀光等諸多行業(yè)和領(lǐng)域都有運用,。

潛艇的發(fā)展歷史‍

潛艇的出現(xiàn)可以最早追溯到十六世紀，其被稱之為“可以潛水的船”,，但當(dāng)時這種具有很強隱蔽性的艦艇并不被人接受,，主要還是覺得不夠紳士。

2 Z& \: A% r: f6 M) p3 ~0 I4 A/ ?

直到一戰(zhàn)前潛艇都并未受到人們的重視，對其未來也并不看好,。

. W+ B6 S1 t: k# x/ i

一戰(zhàn)末和二戰(zhàn)時期,，潛艇在戰(zhàn)場上的巨大威力顯現(xiàn)出來，潛艇能在海底隱藏,，然后出其不意的發(fā)動攻擊的能力被所有國家所接受,，潛水艇也得到了快速發(fā)展。

* C2 V1 x& O- {$ T+ Z4 w

6 t9 L6 K$ q& T) ?, ]8 N
3 E+ w9 N9 h- |3 b- q# E5 `- [& u

特別是隨著技術(shù)的發(fā)展,，具有靜音和更長續(xù)航能力的核潛艇在軍事上的用途更是被無限放大,，成為各大國爭相發(fā)展的軍事武器。

潛水艇的特點‍

潛水艇能夠發(fā)展得越來越好,，這主要還是與它具有的一些特點有著密切的關(guān)系,。

. k6 z3 e- y0 t/ L

首先是具有強大的自給能力，能夠在長時間潛航在深海中,，遠離基地,，航行到很遠的地方。

8 X" M. Y. }, G, |

潛艇具有非常好的隱蔽性,，在戰(zhàn)時可以悄悄的繞到敵人后方發(fā)動突然攻擊,，具有強大的威懾力。

; I# @. \. K, U8 s2 e3 z

海面上的狂風(fēng)大浪,，海面下則不會有這樣的情況,，所以潛水艇相對于其它水面船只要安全一些。

8 O  s4 J: s9 ^, W) q

但由于要深入到深海中,，所以潛水艇的通訊較困難，并且還不具有在陸地上那樣的觀察距離,。

$ G1 C; c2 s) \7 W4 b, X9 A* Y

& M7 C6 O0 V5 Q

潛艇的制造對技術(shù),，工藝和材料的要求非常的高，并且配套設(shè)備多樣,，所以世界上能夠自行研發(fā)和制造潛艇的國家并不多,。

潛水艇的工作原理‍

潛水艇能夠自如的在水中上升和下沉，那么它是怎么做到的呢,？

' u) {* p6 j' }" m3 o

地球上任何物體都會受到其引力的作用,，而在水中還會受到浮力的作用，重力向下浮力向上,。

物體都有自己的密度,，密度不同的物體在水中就會呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)，

8 O( i7 Z6 K6 |

當(dāng)物體的密度大于水的時候,，則就會重力大于浮力,，物體就會下沉；

而當(dāng)物體密度小于水的密度時,，浮力就會大于重力,，物體則會上�,。�

當(dāng)物體的密度與水的密度相同,，那么物體就會懸浮在水中,。

而要想讓一個密度小于水的物體下沉，就只有增加物體的單位密度,，所以說在物體體積不變的情況下,，通過改變物體密度，就能改變其在水中的狀態(tài),。

潛水艇就是利用了這一原理,，在其內(nèi)部設(shè)計了多個儲水倉，用來調(diào)節(jié)上升和下潛,，而要保持潛艇的平衡,，也是通過調(diào)節(jié)不同儲水倉內(nèi)水的多少來實現(xiàn)平衡的。

! c2 ]& g% x5 t: M  E2 W
' V6 r3 X7 |3 @, h" N5 ~  K

而在水中的魚類也同樣是利用這一方法,，魚利用體內(nèi)的魚泡,，通過往里面充氣和放氣來實現(xiàn)上浮和下潛的。

/ ?, E& t( [2 j& k

) a2 V2 z+ l$ ]. Z8 ^9 m

潛水艇除了使用儲水倉來實現(xiàn)上升和下潛外,，還會使用升降舵,，通過改變升降舵的角度并配合推進器，就能改變潛艇的深度,，所以潛水艇的上浮和下潛通常都是由儲水倉與升降舵配合完成,。

潛艇要受多大的壓力‍
0 I! |' U7 i/ W% L# L* M

任何物體只要在水中就要承受四周水的巨大壓力，潛艇也是一樣的,，潛的越深受到的壓力就會越大,。

潛艇每下潛10米，就會隨之增加一個大氣壓的壓強,，而當(dāng)潛艇在水下500米時,，其外殼每平方米就要承受大約50個大氣壓的壓強，就相當(dāng)于每平方米的面積上要承受超過500噸的重量,。

潛艇的3D CG渲染3D CG rendering of a submarine

因此潛艇要想潛得更深,，就需要外殼更加堅固，現(xiàn)在很多潛艇外殼都采用堅固的鈦合金材料,，這讓潛水艇的承受壓強的能量變得更高,。

. y( P; u1 ]) f: y  }4 ^0 J. \

同時，將潛水艇設(shè)計成水滴型結(jié)構(gòu),，能夠達到分散外殼受到的壓強,，從而減小潛艇外殼單位面積上所受到的壓強，并且這樣的設(shè)計還能減小航行時的阻力。

7 t# D+ p6 J, L8 v& d) e

潛艇中氧氣從哪里來‍

潛艇長時間在水中航行,，這就需要能夠持續(xù)給在密閉潛艇內(nèi)工作的艦員供氧,，那么這些氧氣是從哪里來的呢。

& w" [3 M+ m* x2 Y7 T/ [4 D* p& Y. @

早期的潛艇需要每隔數(shù)小時就上浮出水面,，或者是水下數(shù)米的深度,，使用通氣管來向艇內(nèi)輸送氧氣，并將廢氣排出艇外,。

后來的潛艇開始使用制氧設(shè)備,，采用空氣再生法制氧，將排出的廢氣經(jīng)過處理分離出二氧化碳,，再由制氧裝置加工產(chǎn)生氧氣,，潛艇內(nèi)的空氣就能循環(huán)使用,這樣潛水艇能在水下待4~7天。

而更厲害的核潛艇所采用的是電解水法,，通過電解就能在水中分離出氧氣,，能為潛艇連續(xù)供氧，從理論上講核潛艇可以長年累月的在水下航行,，但考慮到艦員長期在密閉的環(huán)境中所承受的巨大壓力,，核潛艇連續(xù)呆在水中的時間不會超過3個月。

) t5 M  a2 [8 ~, H) r9 G2 @. Y

1 S6 q0 b4 B, }" J

目前核潛艇水下潛航時間世界紀錄,，是由中國海軍創(chuàng)造的,，時間為90天。

zjhcnsod

挺好玩，我就是不敢進去坐坐（當(dāng)然是指水底下）
7 g8 o" L' I. Y